SUSTRATOS

La función del sustrato es la de proporcionar a la planta un medio de sostén, protegiendo a la raíz de la luz, además de retener la solución nutritiva de la planta. El sustrato en el que las raíces crecen debe ser lo suficientemente fino para mantener un adecuado nivel de humedad, pero a la vez no tan fino con el objeto de permitir una aireación eficiente. Debe ser inerte, o sea no debe contener sustancias que reaccionen con la solución nutriente, no contener sustancias tóxicas para las plantas y debemos evitar en lo posible que esté contaminado con materia orgánica o fango pues esto puede favorecer la incidencia de enfermedades.
Entre los sustratos empleados más comúnmente en Hidroponía se cuentan: Arena, grava, tezontle, ladrillos quebrados y/o molidos, Perlita, vermiculita (Silicato de Aluminio), Peat Moss (turba vegetal), aserrín, resinas sintéticas (Poliuretano), cascarilla de arroz, carbón vegetal, etc.

Perlita.- En México se conoce también con el nombre de Agrolita, el cual es un material volcánico con excelentes propiedades en cuanto a aireación y retención de humedad. Se vende como mejorador para tierras de cultivo y no debe ser difícil de conseguir. Se trata de una "piedrecilla" con diámetros entre 1 y 4 mm, de color blanco y es muy ligera (si se le sopla cuando está seca, vuela) Utilizando este sustrato, el riego con solución nutritiva puede ser cada tercer día.

En la Ciudad de México cuesta el equivalente de 7.50 U.S.Dlls., el costal de 100 litros (0.1 metro cúbico) Este pesa unos 12 Kilos y sirve para unas 8 bolsas (macetas) de 40 x 40 centímetros. Los datos de proveedores de éste y otros productos se encuentran en el Anexo “A”.

Grava.- La grava es mucho más barata y facilita la renovación de aire para las raíces, pero al no ser absorbente, las partículas de grava comienzan a secarse después de pocas horas, por lo que se debe regar con bastante frecuencia (tres veces por día), o en forma automatizada, por lo cual este sustrato se recomienda para cultivos de producción elevada, empleando un equipo eficiente de bombas y un buen sistema de drenaje, recirculando la solución nutritiva.

Principales condiciones para el uso de grava:

- Diámetro de partículas menor a 2 centímetros, facilitando el anclaje de la raíz.
- No tener aristas cortantes que pudieran provocar daño mecánico.
- No debe contener materiales tóxicos.
- Buena consistencia, para que no se desmorone pues puede obstruir el drenaje.


Arena de Tezontle.- Un buen sustrato con características en un punto medio respecto a los mencionados es el tezontle, molido de tal forma que las partículas mayores sean de unos 6 mm. para lograr una proporción sustancial de partículas gruesas y polvo. Este es barato y se puede emplear tanto a nivel casero como en camas de cultivo para producción. Tal vez éste sea el más recomendable para comenzar.


Arena.- Se considera como arena todo material inorgánico natural con partículas redondas o anguladas de diámetros comprendidos entre 0.2 y 2.5 mm. Si en tu localidad es crítica la obtención de otro sustrato, te parecerá interesante este texto tomado de la referencia:
"HIDROPONÍA, Principios y Métodos de Cultivo", de Felipe Sánchez del Castillo y Edgardo Escalante Rebolledo; editado por la UNIVERSIDAD AUTÓNOMA CHAPINGO:
".....Una manera rápida de comprobar si tiene sustancias tóxicas consiste en hacer germinar unas cuantas semillas en una pequeña muestra de arena humedecida con agua; si las plántulas se ven saludables, la arena es adecuada. La mejor arena a usar es quizá la de río (lavada), aunque se pueden usar con éxito otro tipo de arenas. Existen sin embargo algunas con alto contenido de cal (más del 20%), situación que presenta la desventaja de fijar el Fósforo y elevar el pH de la solución.”

“Una prueba simple para determinar si una arena posee o no material calcáreo consiste en colocar una cucharada en un vaso y añadir un volumen de ácido clorhídrico (muriático) diluido, suficiente para cubrirla. Si cuando se añade el ácido se produce efervescencia, la arena tendrá material calizo, siendo más violenta la reacción entre más calcárea es la arena.”

Si no se cuenta más que con arena caliza y si el material calcáreo no excede el 50%, la arena podrá ser utilizada si se efectúa el siguiente tratamiento:

”Se lava la arena con una solución concentrada de Superfosfato, aproximadamente 200 ppm (partes por millón) de Fósforo, durante 24 horas, con el objeto de inactivar la caliza para evitar que reaccione con la solución nutritiva durante algunos meses. Después de las 24 horas se llena una jarra hasta la mitad con una muestra de la arena y se añade agua destilada hasta llenar la jarra; se deja así varias horas y luego se toma el pH del agua. Si este valor es de 7 o menor ya no habrá necesidad de otro lavado, pero si es alcalino (pH mayor de 7), será necesario aplicar superfosfato nuevamente. Este procedimiento se repite hasta lograr que la arena quede ligeramente ácida......"


Vermiculita.- También es una piedrecilla volcánica de color café-dorado. Éste material es caro (de alto precio), por lo que solo es operable en pequeña escala.

Tiene excelente aireación y se mantiene caliente en invierno y fresca en verano. Presenta una absorbencia muy buena (cuatro veces su peso en agua), por lo que puede ser recomendable solamente para climas secos y cálidos. Si no se tiene cuidado con el riego, las raíces se pueden pudrir por exceso de humedad, especialmente en climas templados y lluviosos.


Aserrín.- No es un procedimiento que se haya probado por completo, sin embargo, se comparte el texto siguiente, también tomado de la referencia anterior, pues puede ser útil:

..."Su capacidad de retención de agua, así como su espacio poroso se pueden variar de acuerdo al tamaño de sus partículas o mezclando aserrín con viruta.”


”Dado que el aserrín es un sustrato orgánico rico en carbono y pobre en nitrógeno, se debe considerar que cuando se irriga con la solución nutritiva se presenta frecuentemente un proceso de descomposición parcial de ésta por bacterias que utilizan principalmente el nitrógeno de la solución para su crecimiento, fijándolo temporalmente, lo que puede dar lugar a una deficiencia de este elemento en las plantas cultivadas en este sustrato. Por ello se considera conveniente realizar un compostado de éste, previo a su uso como medio de cultivo. Esto se hace como sigue:

Por cada kilogramo de aserrín, mezclar 17.8 gramos de Nitrato de Amonio (o el equivalente en Nitrógeno como Sulfato de Amonio), 5 gramos de Superfosfato Simple y 8 gramos de Sulfato de Magnesio. “

“Colocar la mezcla sobre un plástico o similar y regar con agua hasta humedecer completamente el sustrato, repitiendo los riegos cada tres días. Cubrir con plástico entre riego y riego. Veinte días después mezclar el aserrín, tratando de que la parte externa quede en el centro y viceversa. “

“El sustrato estará listo para ser usado a los 40 días de iniciado el compostado, después de un lavado con agua.”

“La esterilización del aserrín deberá hacerse con productos químicos y no con calor, pues este último libera productos tóxicos para las plantas.”

”Se debe considerar también que hay algunas especies forestales como el cedro rojo, cuyo aserrín desprende sustancias tóxicas que impiden el desarrollo normal de las plantas......"


Creo que con estos datos te podrás formar un criterio para seleccionar un sustrato. Las ventajas y desventajas están en función a las características físicas. A mayor porosidad, mayor dificultad para el lavado pero mejor retención de humedad; con una partícula menor tenemos mejor anclaje de la raíz, pero mayor dificultad en el drenaje y menor aireación. El compromiso lo establece el agricultor, considerando también el nivel de producción que quiera alcanzar y el recurso económico con el que cuente.


¿Cuál es el mejor sustrato?

Respetando las condiciones que debe cumplir, preferentemente el que más abunde en la localidad en la que se desea implementar el sistema hidropónico.

Hidroponía Práctica

La hidroponía es un método utilizado para cultivar plantas usando soluciones minerales en vez de suelo agrícola. La palabra hidroponía proviene del griego, hydro = agua y ponos = trabajo. Las raíces reciben una solución nutritiva equilibrada disuelta en agua con todos los elementos químicos esenciales para el desarrollo de la planta. Y pueden crecer en una solución mineral únicamente o bien en un medio inerte como arena lavada, grava o perlita.

Las soluciones minerales para el aporte de nutrientes requeridas para cultivos hidropónicos no fueron desarrolladas hasta el siglo XIX. Los jardines flotantes de los Aztecas (chinampas) utilizaban tierra. los Jardines Colgantes de Babilonia eran jardines supuestamente irrigados desde la azotea pero no hay evidencias de que utilizasen hidroponía.

El primer trabajo publicado sobre crecimiento de plantas terrestres sin suelo fue, Sylva Sylvarum (1627) de sir Francis Bacon. Después de eso, la técnica del agua se popularizó en la investigación. En 1699, John Woodward publicó sus experimentos de esta técnica con la menta verde. Woodward observó que las plantas crecían peor en agua destilada que en fuentes de agua no tan purificadas. Los primeros en perfeccionar las soluciones nutrientes minerales para el cultivo sin suelo fueron los botánicos alemanes Julius von Sachs y Wilhelm Knop en la década de 1860. El crecimiento de plantas terrestres sin suelo en soluciones minerales (solution culture) se convirtió rápidamente en una técnica estándar de la investigación y de la enseñanza y sigue siendo ampliamente utilizada. Esta técnica ahora se considera un tipo de hidroponía donde no hay medio inerte.

En 1928, el profesor William Frederick Gericke de la Universidad de Berkeley, en California fue el primero en sugerir que los cultivos en solución se utilizasen para la producción vegetal agrícola. Gericke causó sensación al hacer crecer tomates y otras plantas que alcanzaron tamaños notables (mayores que las cultivadas en tierra) en soluciones minerales. Por analogía con el término geopónica (que significa agricultura en griego antiguo) llamó a esta nueva ciencia hidroponía en 1937, aunque él afirma que el término fue sugerido por el Dr. W.A. Setchell, de la Universidad de California de hydros (regar) y ponos (trabajo).

Los informes sobre este trabajo y la fervientes afirmaciones de Gericke de que la hidroponía revolucionaría la agricultura provocaron un alud de peticiones de información adicional. Gericke reusó desvelar sus secretos, ya que había realizado los estudios en su casa y en su tiempo libre. Este hecho provocó su abandono de la universidad de California. En 1940, escribió el libro, Complete Guide to Soilless Gardening (Guía Completa del Cultivo sin Suelo).

Se pidió a otros dos especialistas en la nutrición de las plantas de la universidad de California que investigasen acerca de las afirmaciones de Gericke. Dennis R. Hoagland y Daniel I. Arnon escribieron el típico boletín sobre agricultura en 1938, desacreditando las exageradas afirmaciones hechas sobre la hidroponía. Hoagland y Arnon llegaron a la conclusión de que las cosechas de cultivos hidropónicos no eran mejores que aquellos cultivos cosechados en buenas tierras. Los cultivos estaban limitados por otros factores que los nutrientes minerales, especialmente la luz. Estas investigaciones, sin embargo, pasaron por alto el hecho de que la hidroponía tenía otras ventajas incluido el que las raíces de la planta tienen acceso constante al oxígeno y que la planta puede tener acceso a tanta o a tan poca agua como necesite. Este es uno de los errores más comunes cuando el cultivo es sobre-irrigado o sub-irrigado, la hidroponía es capaz de prevenir que esto ocurra, drenando o recirculando el agua que no absorba la planta. En cultivos sobre tierra el agricultor necesita tener suficiente experiencia para saber con cuanta agua debe regar la planta. La solución con la que estarán en contacto las raíces debe estar suficientemente oxigenada para que el metabolismo radicular no se vea impedido.

Estos dos investigadores desarrollaron varias fórmulas para soluciones de nutrientes minerales. Unas versiones modificadas de las soluciones de Hoagland se siguen utilizando hoy en día.

Uno de los primeros éxitos de la hidroponía ocurrió durante la segunda guerra mundial cuando las tropas estadounidenses que estaban en el Pacífico, pusieron en práctica métodos hidropónicos a gran escala para proveer de verduras frescas a las tropas en guerra con Japón en islas donde no había suelo disponible y era extremadamente caro transportarlas.

En los años 60, Alen Cooper en Inglaterra desarrollo la Nutrient Film Technique. El Pabellón de la Tierra, en el Centro Epcot de Disney, abierto en 1982, puso de relieve diversas técnicas de hidroponía. En decadas recientes, la NASA ha realizado investigaciones extensivas para su CELSS (acrónimo en inglés para Sistema de Soporte de Vida Ecológica Controlada).

También en los 80 varias compañías empezaron a comercializar sistemas hidropónicos. En la actualidad (2010) es posible adquirir un kit para montar un pequeño sistema de cultivos hidropónicos hogareños.

Las técnicas de cultivo sin suelo son utlizadas a gran escala en los circuitos comerciales de producción de plantas de tabaco, (floating) eliminando así las almácigas en suelo que precisan bromuro de metilo para desinfectar el suelo de malezas, patógenos e insectos. También en Holanda y otros países con alto grado de desarrollo en cultivos intensivos las técnicas de CSS han avanzado, desarrollando industrias conexas y numerosas tecnologías que tienen que ver con el desarrollo de nuevos medios de cultivo como la perlita, la lana de roca, la fibra de coco o cocopeat, la cascarilla de arroz tostada y otros medios apropiados para sostener las plantas en casa